Si chiama Tiny BurstCube, è un satellite grande quanto una scatola da scarpe, e studierà le esplosioni più potenti dell’Universo mentre orbita attorno alla Terra.
Questo CubeSat ha viaggiato a bordo della 30esima missione di rifornimento commerciale di SpaceX verso la Stazione Spaziale Internazionale, decollata alle 21:55 italiane di giovedì 21 marzo dal Launch Complex 40 da Cape Canaveral, e attraccata alla Stazione.
Il piano prevede che dopo l’arrivo, BurstCube sia disimballato e successivamente rilasciato in orbita, dove rileverà, localizzerà e studierà i lampi di raggi gamma brevi (short Gamma Ray Bursts, GRB): brevi lampi di luce ad altissima energia. La durata nominale della missione è di circa un anno.
Perché studiare i lampi di raggi gamma brevi?
I lampi di raggi gamma brevi si verificano principalmente dopo la collisione di stelle di neutroni, i resti superdensi di stelle massicce esplose come supernovae. Le stelle di neutroni possono anche emettere onde gravitazionali, increspature nel tessuto dello spazio-tempo.
Gli astronomi sono interessati a studiare i lampi di raggi gamma utilizzando sia le onde luminose che quelle gravitazionali perché ognuna può insegnare loro diversi aspetti dell’evento. Questo approccio fa parte di un nuovo modo di comprendere il cosmo, l’astronomia multimessenger. Attualmente, l’unica osservazione congiunta di onde gravitazionali e luce provenienti dallo stesso evento, GW170817, è avvenuta nel 2017.
Le collisioni che creano lampi di raggi gamma brevi producono anche elementi pesanti come l’oro e lo iodio, un ingrediente essenziale per la vita come la conosciamo. Perciò è molto importante riuscire ad analizzarli nel dettaglio, per poterne scoprire la provenienza, l’evoluzione, le caratteristiche e le conseguenze.
Come funzionerà BurstCube?
BurstCube appartiene alla classe di veicoli spaziali chiamata CubeSats. Questi piccoli satelliti sono disponibili in una gamma di dimensioni standard basate su un cubo di 10 centimetri di diametro. I CubeSat forniscono un accesso conveniente allo spazio per facilitare la scienza innovativa, testare nuove tecnologie e aiutare a formare la prossima generazione di scienziati e ingegneri nello sviluppo, nella costruzione e nei test delle missioni.
Lo strumento principale di BurstCube rileva i raggi gamma con energie che vanno da 50mila a 1 milione di elettronvolt. Per confronto, la luce visibile varia tra 2 e 3 elettronvolt. Nello specifico, BurstCube cercherà segnali brevissimi, che durano meno di due secondi.
Quando un raggio gamma entra in uno dei quattro rilevatori di BurstCube, incontra uno strato di ioduro di cesio, detto scintillatore, che lo converte in luce visibile. La luce entra quindi in un altro strato, una serie di 116 fotomoltiplicatori al silicio, che la converte in un impulso di elettroni, che è ciò che misura BurstCube.
Per ogni raggio gamma, il team vede un impulso nella lettura dello strumento che fornisce il tempo e l’energia precisi di arrivo. I rilevatori angolati informano anche la squadra sulla direzione di provenienza dell’evento, consentendo agli scienziati di rilevare e localizzare eventi su un’ampia area del cielo. Israel Martinez, ricercatore e membro del team BurstCube presso l’Università del Maryland, ha affermato:
Le nostre attuali missioni a raggi gamma possono vedere solo circa il 70% del cielo in qualsiasi momento, perché la Terra blocca la loro vista. Aumentare la nostra copertura con satelliti come BurstCube aumenta le probabilità di catturare più lampi coincidenti con i rilevamenti di onde gravitazionali.
La missione Tiny BurstCube è guidata dal Goddard Space Flight Center ed è finanziata dalla Science Mission Directorate’s Astrophysics Division della NASA. La collaborazione BurstCube comprende diverse università americane e il Marshall Space Flight Center. I dati di BurstCube saranno disponibili nel database online HEASARC della NASA, qui.
